數控機床仿真加工實訓報告

1、設計課程：機電一體化實訓學 院：職業(yè)技術學院專 業(yè)：機電一體化技術年 級：2011級學生姓名：貞豐有你學 號：02262014年3月15日目錄數控綜合實訓第1章數控車床仿真加工實例第1節(jié) 數控車床仿真加工零件圖 第2節(jié)零件加工工藝分析設定工件坐標系 刀具選擇第3節(jié)編寫數控加工程序第4節(jié)數控仿真軟件的安裝運行第5節(jié)數控仿真加工過程機床回零安裝零件裝刀具對刀和設定刀補輸入NC程序檢查運行軌跡 仿真自動加工第2章 數控銑床仿真加工 第1節(jié)數控銑床仿真加工零件圖 第2節(jié)數控銑床加工程序第3節(jié)零件加工工藝分析設定工件坐標系刀具選擇第4節(jié)數控銑床仿真加工數控銑床操作面板 銑床回零、工件裝夾、刀具選擇 數控

2、銑床對刀方法仿真加工總結 數控綜合實訓開學第三周，通過前兩周的實地實體觀察學習，我們初步了解了數控機床、 立式加工中心、數控十字工作臺和六自由度機械手的結構、 組成、運動控制及其 作用。本周老師帶領我們來到計算機機房，學習用數控機床仿真軟件來仿真加工 零件產品。說到數控機床仿真軟件，我們應該知道計算機數控仿真是應用計算機技術 對數控加工操作過程進行模擬仿真的一門新技術。 該技術面向實際生產過程的機 床仿真操作，加工過程三維動態(tài)的逼真再現(xiàn)，能使每一個學生，對數控加工建立 感性認識，可以反復動手進行數控加工操作，有效解決了因數控設備昂貴和有一 定危險性，很難做到每位學生“一人一機”的問題，在培養(yǎng)全

3、面熟練掌握數控加 工技術的實用型技能人才方面發(fā)揮顯著作用。我們知道數控編程是數控加工準備階段的主要內容之一，通常包括分析零 件圖樣，確定加工工藝過程；計算走刀軌跡，得出刀位數據；編寫數控加工程序； 制作控制介質；校對程序及首件試切。數控編程有手工編程和自動編程兩種方法。 總之，它是從零件圖紙到獲得數控加工程序的全過程。為了讓我們能更好的掌握數控編程的方法，本次仿真實訓對于我們本專業(yè) 來說就更為重要了。因為經過本次實訓我們可以了解和掌握一些數控仿真軟件的 使用方法，對于即將踏入社會的我們來說，目前我們學習和了解最多的就是數控 機床，我們畢業(yè)后如果接觸到與數控機床相關的工作時， 懂一些數控機床的操

4、作 就顯得非常重要和有必要了！第1章 數控車床仿真加工實例第1節(jié) 數控車床仿真加工零件圖如圖1.1所示的零件，毛坯為 42X 200mm的45號鋼材料，其中圓柱面不 加工。圖1.1第2節(jié)零件加工工藝分析設定工件坐標系按基準重合原則，將工作坐標系的原點設定在零件右端面與回轉軸線的交 點上，對刀時根據程序選擇零件右端面端點對刀。根據零件圖的加工要求和編程情況，需要加工零件的端面、圓柱面、圓錐 面、圓弧面、倒角，共需用兩把刀具。1號刀，外圓車刀，刀體參數：刀桿長度 160mm,刀桿寬度25mm刀片類型：選刀片斜度為35°，刀片邊長20mm刀片厚度3mm。2號刀，外圓精車刀，刀體參數：刀桿長

5、度 160mm刀片類型：選刀片斜度為35°或55°,刀片邊長12mm刀片厚度3mm。第3節(jié)編寫數控加工程序仿真加工零件（圖1.1）的數控加工編程程序如下:程序注釋O0226N1 T0101N2 M03 S1000N3 G00 X45.0 Z1.0N4 G01 X16.0 Z0.0 F0.2程序名選擇01號外圓車刀和01號刀補 主軸正轉，轉速設定為1000r/mi n刀具快速疋位至對刀上方位置刀具快速定位至切削位置車削右端面倒角N5 X20.0 Z-2.0N6 Z-26.0N7 X24.0 Z-28.0N8 W-20.0N9 X30.0 W-35.0N10 X40.0N11

6、W-20.0N12 X35.0N13 W-5.0N14 X40.0N15 Z-128.0N16 G70 P3 Q15 F50N17 G00 X100.0 Z50.0N18 M05N19 T0202N20 M03 S1200N21 G00 X24.0 Z-38.0N22 G02 Z-48.0 R5.0 F0.1N23 G01X30.0N24 W-35.0N25 G03 X35.0 W-20.0 R18.0N26 G01 X40.0N27 G00 X100.0 Z50.0N28 M05N29 M30第4節(jié)數控仿真軟件的安裝運行車20mm端面，長 26mm車第二個倒角車24mm端面，長22mm車削長

7、度為35mm的斜面X方向退刀至 40mm的位置Z方向前進20mmX方向進給到 35mm的位置向z方向車削5mmX方向退刀至 40mm的位置Z方向前進 20mm,到達128mm處精加工N3到N15步驟快速退刀到換到位置（回零）主軸停換02號外圓精車刀和02號刀補 主軸正轉，轉速設定為1200r/min快速定位到凹圓切削位置順時針車削R為5mm的凹圓X方向退刀至 30mm的位置Z方向前進 55mm,到達103mm處逆時針車削R為18mm的凸圓X方向退刀至 40mm的位置快速退刀到換到位置（回零）主軸停程序結束本次我選用的是南京宇航數控仿真系統(tǒng) 床模塊來介紹具體操作過程。在網上下載好“南京宇航數控仿

8、真系統(tǒng)V4.030版本中的” FANUC 0iT “車V4.O30'版本軟件的壓縮包后，解壓壓縮包，在解壓包文件夾中點應用程序YHCNCSTART.exe” 后出現(xiàn)如圖 1.2的界面，選擇“ FANUC 0iT ”車床，即可進入如圖1.4所示的FANUC-0iT系統(tǒng)標準的操作界面。圖1.2系統(tǒng)選擇界面圖1.3版本信息圖1.4 FANUC-0iT標準面板第5節(jié)數控仿真加工過程機床回零 面板上X軸的回零指示燈亮 鬥，X軸將自動回零，同時CRT上的X坐標變到 零；同樣操作可使機床Z軸回零。此時CRT和操作面板上的指示燈如圖1.5所 示。點擊緊急停止按鈕開關使其松開, 回零按鈕一指示燈亮，CR

9、T上顯示機床將出現(xiàn)“請回機床參考點”提示,；單擊二_按鈕，此時操作圖1.5回零提示及回零后面板的顯示安裝零件點擊菜單欄“工件操作/工件大小”或點左邊豎著的快捷欄刁-工件大小設置-工件大小，在“設置毛坯尺寸”對話框（如圖1.6）中，改寫零件尺寸高和直徑，單擊按確定按鈕。為了節(jié)省材料可以使用工件長度短一點（128mm以上）的工件進行加工， 操作方法是：點擊桌面左邊豎著的快捷欄的最后兩個 向前氓訃和向后三I來控制零 件移動的方向和尺寸大小，使零件伸出 128mm以上防止碰刀（本次仿真假設的毛坯長度是200mm的，不用調節(jié)）圖1.6毛坯尺寸設置與顯示裝刀具點擊菜單欄“機床操作/刀具庫”或頁面最左邊豎欄

10、的刀具管理快捷按鈕', 在“刀具庫管理”對話框中，根據加工方式選擇所需選擇刀具時雙擊所需刀具進 入設置對話框（如圖1.7所示），設置好后點擊確定退出，裝好刀具后，機床如 圖1.8所示。注：根據毛坯直徑和加工的程序，外圓車刀的刀片邊長必須大于等 于13mm,不然會碰刀。圖1.7修改刀具對話框圖1.8刀具添加成功后的對話框對刀和設定刀補對刀：點擊菜單欄的“機床操作/對刀”或者點左邊快捷欄的對刀亠I按鈕, 選擇右端點為對刀點，如圖1.9所示。設定刀補：點擊菜單欄的“工件測量/測量進入”，得到所車外圓直徑D=42.00,刀尖點所在Z坐標為0,如圖1.10所示；在MDI鍵盤上點擊參數輸入按鈕 一

11、 -兩次，點CRT屏幕上的軟鍵數據按鈕兩次會出現(xiàn)如圖1.11所示對話框，用方向鍵把光標移動到01刀具X位置，輸入X42.0;單擊CRT屏幕上的軟鍵鈕，把光標移動到Z位置，輸入Z0.0；單擊CRT屏幕上的軟鍵測里按鈕，如圖1.11和圖1.12；測量好01號刀后，點擊“工件測量/測量退出”，從刀具中選 擇把02號刀轉到加工位（圖1.13），然后用01號刀具對刀方法完成02號外圓 精車刀的對刀。對刀完成后 CRT屏幕如圖1.14所示。圖1.9對刀圖1.10測量刀補圖 1.11圖 1.12圖 1.13圖 1.14輸入NC程序方法一：先打開程序保護鎖，然后點擊編輯按鈕匡I,程序按鈕口，再寫O0226點擊

12、插入按鈕 二，然后寫入程序內容，記得每寫一步后面都要輸入分號，這樣才會生產一個個步驟方法二：程序用導入的方法，使用記事本或寫字板等編輯軟件輸入完成后， 點擊“另存為”選擇保存格式為所有格式，然后把文件名改為O0226.NC。也可以先保存成txt格式，再重命名為NC格式的。文檔保存好以后，回到仿真操作面板，打開程序保護鎖，點擊操作面板上 的編輯按鈕固，使其指示燈亮；單擊MDI鍵盤的程序按鈕E3,在MDI鍵盤 上輸入程序名稱00226;單擊編輯欄的插入日按鈕，然后點菜單欄上的“文 件/打開”出現(xiàn)一個查找對話框，對話框的“文件類型”選擇“ NC代碼文件”， 找到保存好的程序O0226.NC所在的文件

13、夾，找到O0226.NC，點擊以后對話框 左邊會出現(xiàn)程序的內容，點打開后即可輸入預先編輯好的數控程序，如圖1.15所示，此時CRT界面如圖1.16所示。圖 1.15圖 1.16檢查運行軌跡點菜單欄下方編輯快捷欄的丨上“，查看對刀好以后的走到軌跡，看走到軌跡是否合理正確，會不會出現(xiàn)碰刀情況，其運行軌跡如圖1.17所示。圖 1.17仿真自動加工首先選擇菜單欄的“機床操作/艙門”關閉艙門或者點擊頁面最左邊豎欄的 艙門開關I關閉艙門，點擊操作面板中自動運行按鈕T， 再點擊操作面板中循環(huán)啟動按鈕1，機床就開始自動加工，加工過程中和加工完成的工件的如圖 1.18所示。測量數據如圖1.19所示。圖 1.18

14、圖 1.19第2章數控銑床仿真加工 第1節(jié)數控銑床仿真加工零件圖圖2.1第2節(jié)數控銑床加工程序程序注釋00226程序名T01選擇01號刀G54建立工件坐標系M03 S1000主軸正轉，轉速設定為1000r/mi nG00 X75.0 Y75.0 Z40.0刀具快速疋位至銃臺的中心位置刀具向Z軸方向的銃削深度為5mmG01 Z-5.0 F100刀具快速退刀到銃臺中心上方位置G00 X75.0 Y75.0 Z50.0主軸停M05換02號刀具T02主軸正轉，轉速設定為1000r/mi nM03 S1000刀具向Z軸方向的銃削深度為 25mmG01 Z-25.0 F100刀具快速退刀至銃臺中心上方位置

15、主軸停G00 X75.0 Y75.0 Z50.0M05換03號刀具IVIU5主軸正轉，轉速設定為1000r/mi n103刀具快速疋位至銃臺的中心位置，深度5mmM03 S1200絕對值編程整圓加工程序，銃削深度5mmG00 X75.0 Y75.0 Z-5.0快速定位至深度為 5mm的銃臺中心位置G90G03 X63.0刀具向Z軸方向的銃削深度為 25mmG00 X75.0 Y75.0快速退刀到換到位置（回零）G01 Z-25.0 F100主軸停Z50.0程序結束M05M30第3節(jié)零件加工工藝分析設定工件坐標系針對加工中心的特點，將對刀原點設置在毛坯的左前端面。刀具選擇1號刀，方肩銑刀或面銑刀

16、，參數：直徑100mm,刀桿長度100mm;2號刀，鉆頭刀，參數：直徑 8mm，刀桿長度100mm3號刀，鏜刀，參數：直徑 8mm,刀桿長度100mm （如圖2.2）圖2.2方肩銃刀鉆頭刀鏜刀第4節(jié)數控銑床仿真加工數控銑床的仿真加工與數控車床的仿真加工面板和操作過程基本一樣，只 是在對刀時有所區(qū)別，因此相同的操作過程參照第一章的相關內容。數控銑床操作面板在解壓包文件夾中點應用程序“YHCNCSTART.exe”，選擇“FANUC 0iM”，即可進入如圖2.3所示的FANUC-0iM的操作界面。銑床回零、工件裝夾、刀具選擇回零：銑床在按了急停按鈕后的回零過程中多了一個Y軸的回零。工件裝夾：點擊菜

17、單欄“工件操作/工件大小、原點”或左側快捷欄按鈕 1 設置工件尺寸是長150mm寬145mm,高100mm,如圖2.4所示；“工件操作/ 工件裝夾”選擇喜歡的裝夾方式，如圖 2.5所示。圖2.4圖2.5刀具選擇：根據第二章第三節(jié)的“”修改和添加刀具，確認后的對話框如圖2.6所示。注：刀具的選擇與設置是根據所編寫的程序來決定的，參數設置錯 誤會導致加工的工件尺寸不合！圖2.6數控銑床對刀方法該數控銑床仿真系統(tǒng)沒有自動對刀的快捷鍵，可用基準芯棒來手動對刀。手動對刀之前先選擇基準芯棒，通過點擊菜單欄“機床操作 /基準芯棒選擇”或 左側快捷工件設置"I快捷鍵選擇“基準芯棒選擇”，參數：基準芯

18、棒H=100mm， D=20mm，塞尺h=1mm如圖2.7所示。圖2.7左邊為選擇界面右邊為選擇以后的實物圖包括基準芯棒和塞尺本次的對刀選擇毛坯左前端來對刀，通過以下的調節(jié)方式來手動移動X軸、 Y軸和Z軸的機床坐標：方法一：連續(xù)移動四。這種方法用于較長距離的臺面移動。(1)點擊面板上的手動進給方式竺;置模式旋鈕在位置;選擇各軸丁卩,I燈亮，按加士減按鈕來使各軸運動 方法二：點動亟，這種方法用在對基準操作中的微量調整。(1)置模式旋鈕在手動脈沖方式“ INC ”位置：選擇步進量(2) 選擇各軸TR，按加士減=按鈕來使各軸運動，每按一次加減，會進給設置 的步進量的值，松開后停止。對刀：如圖2.8,

19、用上面的方法一移動當基準芯棒到達毛坯左前端的位置時， 左下角出現(xiàn)“塞尺檢查：過緊或過松”時用方法二來調節(jié)，使左下角的塞尺檢查 顯示的是“合適”這樣就可以停止調節(jié)，雙擊操作面板上的參數輸入按鈕 選擇屏幕下方的“坐標系”出現(xiàn)圖2.9的界面后，通過計算得到基準芯棒的半徑 為10mm,塞尺厚1mm，我們要向左邊移動，于是找到G54工件坐標系的X軸,輸入X -11.0,點擊屏幕下方的測量，便可得到X軸的坐標值；用相同的 方法找到Y軸的對刀點，輸入Y 11.0,得到Y軸的坐標值，如圖2.10。對于Z軸的對刀是在毛坯上表面來對刀，當塞尺檢查顯示合格以后，輸入Z1.0即可得到Z軸的坐標值，如圖2.11。完成后卸下測量芯棒。對刀完成后的